pH is een maat voor de concentratie waterstofionen (H+) in een oplossing. De pH geeft aan hoe zuur of basisch water is: water met een pH lager dan 7 is zuur en water met een pH hoger dan 7 is basisch. De meeste natuurlijke wateren liggen tussen pH 5 en 8. Het belangrijkste om te onthouden over de pH-schaal is dat deze logaritmisch is. Omdat het om een logaritmische uitdrukking gaat, is de H+-concentratie bij pH 6,0 tien keer zo hoog als bij pH 7,0 en honderd keer zo hoog als bij pH 8,0. Wat voor ons dus kleine veranderingen in de waterchemie lijken, zijn in chemische termen veel groter en kunnen een aanzienlijk effect hebben op de nutriënten in het water.

De algemeen aanvaarde pH voor irrigatiewater ligt tussen 5,5 en 6,5. Dit pH-bereik optimaliseert de oplosbaarheid van de nutriënten in het irrigatiewater en bevordert daarmee de nutriëntenopname door de planten. Bovendien beperken deze pH-waarden de neerslagvorming in het irrigatiesysteem. Het ideale pH-bereik voor nutriëntenopname door planten is weergegeven in Figuur 1.

Figuur 1. De beschikbaarheid van nutriënten in water bij verschillende pH-niveaus.

De zuurgraad of alkaliteit van een watervoorziening kan de plantengroei, de water­samenstelling en de irrigatieapparatuur beïnvloeden. Zuur water kan een nadelig effect hebben op de plantengroei en voedingsproblemen veroorzaken, terwijl een pH lager dan 4 de wortels kan beschadigen door verzuring. Daarnaast kan een lagere pH bijdragen aan corrosiviteit, wat kan leiden tot schade aan metalen leidingen, tanks en fittingen.

Alkalisch water (hard water) kan een hoge concentratie bicarbonaat en carbonaat bevatten, die respectievelijk een pH boven 8 en 9 veroorzaken. Dit kan de beschikbaarheid van macronutriënten zoals calcium en magnesium en micronutriënten zoals zink, boor, ijzer en koper beïnvloeden. Het verband tussen carbonaatconcentratie en pH, ook wel carbonaatspecificatie genoemd, wordt weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2. Specificatie van bicarbonaat en carbonaat bij verschillende pH-niveaus.

De belangrijkste functie van bicarbonaat in het water is het optreden als buffer en het beperken van pH-schommelingen. Bicarbonaat werkt als zuur wanneer een base aan het water wordt toegevoegd, zoals weergegeven in de onderstaande vergelijking:

Wanneer zuur aan het water wordt toegevoegd → H3O+ + HCO3- = H2O + CO2

Op dezelfde manier werkt bicarbonaat als base wanneer zuur aan het water wordt toegevoegd, zoals weergegeven in de onderstaande vergelijking:

Wanneer een base aan het water wordt toegevoegd → OH- + H2CO3 = H2O + HCO3-/em

In het algemeen helpt bicarbonaat de pH in het water te stabiliseren en maakt het het eenvoudiger om de pH-niveaus te regelen.

Hoge pH-niveaus beïnvloeden ook de fosfaatvorm in het water. Fosfaat ondergaat verschillende omzettingen naarmate de pH verder stijgt. Figuur 3 toont het specificatiediagram van verschillende fosforsoorten bij verschillende pH-waarden.

Figuur 3. Specificatiediagram van verschillende fosforsoorten bij verschillende pH-niveaus.

Het beschikbare fosfor in het irrigatiewater is diwaterstoffosfaat (H2PO4-) en de meeste kationen in het water, waaronder calcium en magnesium, vormen met deze fosfaatvorm verbindingen met een hogere oplosbaarheid. Het waterstoffosfaat (HPO42-) daarentegen heeft een lage oplosbaarheid met calcium en magnesium. De beschikbaarheid van waterstoffosfaat (HPO42-) neemt toe bij pH-waarden hoger dan 6,5. Dit kan neerslag van calcium en magnesium veroorzaken.

De pH-Regeling hangt voornamelijk af van de samenstelling van het toevoerwater en de meststoffen. Verschillende bronnen voor toevoerwater worden gebruikt als irrigatiewater, zoals leidingwater, oppervlaktewater, grondwater, regenwater en met omgekeerde osmose (RO) gezuiverd water. Oppervlaktewater en grondwater hebben doorgaans hogere bicarbonaatniveaus, wat leidt tot aanzienlijke pH-schommelingen. Een onstabiel pH-niveau in het irrigatiewater, veroorzaakt door hoge bicarbonaatniveaus, heeft een negatieve invloed op de opname van nutriënten door de plant. De Priva Neutralizer zorgt voor een stabiele pH door bicarbonaat uit alle soorten water te verwijderen. Dit systeem combineert verzuring en beluchting om de bicarbonaatconcentratie te verlagen tot een gewenste maximumwaarde van 0,5 mmol/l.

Regenwater en met RO gezuiverd water bevatten geen bicarbonaat, wat eveneens pH-schommelingen veroorzaakt wanneer zuur of loog aan het water wordt toegevoegd. De pH kan worden gestabiliseerd door 0,5 mmol/l bicarbonaat toe te voegen aan het regen- en RO-water, waardoor de pH stijgt tot 8,5 indien de pH van het water neutraal is. De pH kan vervolgens met zuur worden geregeld tot de gewenste waarde door dosering via doseereenheden, doorgaans in de vorm van salpeterzuur 38% of fosforzuur. De parameter die het debiet van de bicarbonaat- en zuurtoevoeging bepaalt, is weergegeven in de onderstaande tabel.